PERTEMUAN I (SISTEM TERDISTRIBUSI)

SISTEM TERDISTRIBUSI

(CHAPTER 1)

Hadira

1129040047

PRODI PEND. TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER

JURUSAN PEND. TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR

2012

KATA PENGANTAR

Assalamu alaikum warahmatullahi wabarakatuh.

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Shalawat serta salam tak lupa pula penulis kirimkan kepada junjungan Nabi Muhammad Saw yang telah membawa kita dari alam yang gelap menuju alam yang terang benderang.

Dalam makalah ini, penulis membahas mengenai “Sistem Terdistribusi”. Penulis menyadari bahwa dalam makalah ini masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan makalah ini.

Ucapan terima kasih kepada Dosen Pembimbing mata kuliah Sistem Terdistribusi yang telah memberikan pengarahan kepada penulis sehingga makalah ini dapat terselesaikan. Terima kasih pula kepada teman-teman serta seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam pembuatan makalah ini.

Akhir kata, penulis ucapkan terima kasih.

Wassalamu alaikum warahmatullahi wabarakatuh.

                                                                                        

                                                                                                Makassar, Februari 2013

                                                                                                       Penulis

                                                                                                (KELOMPOK 1)

DAFTAR ISI

Halaman Judul................................................................................................ 1

Kata Pengantar .............................................................................................. 2

Daftar Isi........................................................................................................ 3

Bab I Pendahuluan......................................................................................... 4

a.       Latar Belakang................................................................................. 4

b.      Rumusan Masalah............................................................................ 4

c.       Tujuan Penulisan.............................................................................. 4

d.      Manfaat Penulisan............................................................................ 5

Bab II Pembahasan......................................................................................... 6

a.       Definisi dari Sistem terdistribusi...................................................... 6

b.      Tujuan system terdistribusi............................................................... 8

c.       Konsep Hardware.......................................................................... 17

d.      Konsep Software............................................................................ 23

e.       Model Client Server....................................................................... 45

Bab III Penutup............................................................................................ 51

a.       Kesimpulan..................................................................................... 51

b.      Saran............................................................................................... 51

Daftar Pustaka.............................................................................................. 52

BAB I

PENDAHULUAN

A.   LATAR BELAKANG

Perkembangan pesat teknologi informasi menyebabkan bertambahnya permintaan suatu sistem, baik berupa perangkat keras maupun perangkat lunak yang dapat digunakan dengan baik dan cepat.

Permintaan yang terus bertambah ini tidak sebanding dengan kemampuan perangkat keras yang ada. Salah satu cara untuk mengatasi hal itu dibuat pengembangan di sisi perangkat lunak dengan membuat suatu sistem virtual di mana beberapa perangkat keras atau komputer dihubungkan dalam jaringan dan diatur oleh sebuah sistem operasi yang mengatur seluruh proses yang ada pada setiap komputer tersebut sehingga memungkinkan proses berjalan dengan cepat. Sistem yang mengatur proses ini sering disebut sebagai sistem distribusi (distributed system) .

B.   RUMUSAN MASALAH

Adapun rumusan masalah dalam makalah ini yaitu:

·        Apa yang dimaksud system terdistribusi ?

·        Apa tujuan system terdistribusi ?

·        Bagaimana konsep hardware dan software system terdistribusi ?

·         Apa saja model client-server ?

C.   TUJUAN PENULISAN

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:

·         Agar mahasiswa dapat mengetahui apa yang dimaksud dengan sistem terdistribusi.

·         Agar mahasiswa dapat menjelaskan dan menerapkan tujuan system terdistribusi.

·         Agar mahasiswa dapat mendeskripsikan konsep hardware dan software dari sistem terdistribusi.

·         Agar mahasiswa mengetahui apa saja model client-server.

D.   MANFAAT PENULISAN

Manfaat dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut.

·         Sebagai bahan ajar bagi mata kuliah mengenai Sistem Terdistribusi; dan

·         Sebagai bahan acuan bagi penulis makalah selanjutnya yang mengenai Sistem Terdistribusi.

BAB II

PEMBAHASAN

I.    PENGENALAN

1.1 Definisi dari sistem terdistribusi

Definisi berbagai sistem terdistribusi telah diberikan dalam literatur, tidak satupun dari mereka yang memuaskan, dan tidak satupun dari mereka sesuai dengan salah satu dari yang lain. Untuk tujuan kita itu cukup untuk memberikan karakterisasi longgar.

Definisi ini memiliki dua aspek. yang pertama berhubungan dengan hardware: mesin yang autonomos. yang kedua berkaitan dengan software: pengguna berpikir mereka berhadapan dengan satu sistem. keduanya penting. kita akan kembali ke titik-titik kemudian dalam bab ini setelah pergi selama beberapa materi latar belakang pada kedua perangkat keras dan perangkat lunak.

Bukannya pergi lebih lanjut dengan definisi, itu mungkin lebih berguna untuk memusatkan pada karakteristik penting dari sistem terdistribusi. satu karakteristik penting adalah bahwa perbedaan antara berbagai komputer dan cara-cara di mana mereka berkomunikasi tersembunyi dari pengguna. pegangan yang sama dari organisasi internal dari sistem terdistribusi. karakteristik lain yang penting adalah bahwa pengguna dan aplikasi dapat berinteraksi dengan sistem terdistribusi dengan cara yang konsisten dan seragam, terlepas dari mana dan kapan interaksi berlangsung.

Sistem terdistribusi juga harus relatif mudah untuk memperluas atau skala ini. karakteristik ini merupakan konsekuensi langsung dari memiliki komputer independen, tapi pada saat yang sama, menyembunyikan bagaimana komputer benar-benar mengambil bagian dalam sistem secara keseluruhan. sebuah sistem terdistribusi biasanya akan terus menerus tersedia, meskipun mungkin bagian-bagian tertentu mungkin sementara keluar dari urutan. pengguna dan aplikasi tidak akan melihat bahwa bagian sedang diganti atau diperbaiki, atau bahwa bagian-bagian baru ditambahkan untuk melayani lebih banyak pengguna atau aplikasi.

Untuk mendukung komputer jaringan heterogen dan sekaligus menawarkan tampilan tunggal-sistem, sistem terdistribusi sering diselenggarakan melalui suatu lapisan perangkat lunak yang secara logis ditempatkan di antara lapisan tingkat yang lebih tinggi yang terdiri dari pengguna dan aplikasi, dan lapisan bawah yang terdiri dari sistem operasi , seperti ditunjukkan pada Gambar. 1-1 demikian, seperti sistem terdistribusi kadang-kadang disebut middleware.

1-1  Sebuah sistem terdistribusi diatur sebagai middleware. Diketahui bahwa lapisan middleware memanjang di atas beberapa mesin.

Biarkan kami melihat beberapa contoh dari sistem terdistribusi. sebagai contoh pertama, mempertimbangkan jaringan workstation di departemen universitas atau perusahaan. selain workstation pribadi masing-masing pengguna, mungkin ada kolam prosesor di ruang mesin yang tidak ditugaskan untuk pengguna tertentu tetapi dialokasikan secara dinamis sesuai kebutuhan. sistem seperti mungkin memiliki sistem fie tunggal, dengan semua file dapat diakses dari semua mesin dengan cara yang sama dan menggunakan jalan yang sama pasangan. Selanjutnya, bila pengguna jenis perintah, sistem dapat mencari tempat terbaik untuk menjalankan perintah itu, mungkin pada workstation pengguna sendiri, mungkin pada workstation menganggur milik orang lain, dan mungkin di salah satu prosesor ditugaskan dalam mesin kamar. jika sistem sebagai keseluruhan terlihat dan bertindak seperti sistem prosesor tunggal timesharing klasik (yaitu, multi-user), itu memenuhi syarat sebagai sistem terdistribusi.

Sebagai contoh kedua, mempertimbangkan sistem informasi alur kerja yang mendukung pemrosesan otomatis order. biasanya, sistem seperti ini digunakan oleh orang-orang dari beberapa departemen, mungkin di lokasi yang berbeda. Misalnya, orang-orang dari departemen penjualan mungkin tersebar di seluruh wilayah besar atau seluruh negara. pesanan ditempatkan melalui komputer laptop yang terhubung ke sistem melalui jaringan telepon, mungkin menggunakan telepon selular. pesanan yang masuk secara otomatis diteruskan ke departemen perencanaan, sehingga pengiriman pesanan baru internal yang dikirim ke departemen saham, serta perintah penagihan yang akan ditangani oleh departemen akuntansi. sistem dengan perintah otomatis ke depan kepada orang yang tepat dan tersedia. pengguna benar-benar menyadari bagaimana agar fisik mengalir melalui sistem, mereka tampak seolah-olah mereka semua beroperasi pada database terpusat.

Sebagai contoh terakhir, pertimbangkan World Wide Web. web menawarkan sebuah model yang sederhana, konsisten, dan seragam dokumen terdistribusi. untuk melihat dokumen pengguna hanya butuh untuk mengaktifkan referensi, dan dokumen muncul di layar. dalam teori (tapi jelas tidak dalam praktek saat ini) tidak perlu untuk mengetahui dari mana server dokumen itu diambil, apalagi di mana server itu berada. penerbitan dokumen sederhana: Anda hanya perlu memberikan nama yang unik dalam bentuk suatu Uniform Resource Locator (URL) yang mengacu pada file lokal yang berisi konten dokumen. jika World Wide Web akan muncul kepada pengguna sebagai dokumen sistem terpusat raksasa. itu, juga akan memenuhi syarat sebagai sistem terdistribusi. sayangnya, kami belum renelied saat itu belum. misalnya, pengguna dibuat sadar akan fakta bahwa dokumen yang terletak tempat yang berbeda dan ditangani oleh server yang berbeda.

1.2.        TUJUAN SISTEM TERDISTRIBUSI

Setiap sistem yang diciptakan pasti memeliki tujuan, begitupula dengan sistem terdistribusi. Sistem ini dibuat sebagai solusi pemecahan masalah yang terjadi dalam sistem terpusat.

1.    Membuat sumber daya mudah diakses

Memberikan kemudahan bagi user atau aplikasi untuk memperoleh sumber daya yang sedikit dan membaginya dalam cara yang efisien dan terkendali.

2.    Transparansi

Menyembunyikan kenyataan bahwa semua proses dan sumber daya didistribusi ke beberapa computer melalui sebuah jaringan, sehingga bagi user, ini merupakan sebuah system computer tunggal.

a.    Menyembunyikan keanekaragaman (heterogeneous) dan tersebarnya sistem sehingga tampak sebagai satu sistem bagi user.

b.    Kategori Transparency (ISO’s Reference Model for ODP).

1.    Akses : menyembunyikan penggunaan komunikasi untuk mengakses remote resource sehingga user beranggapan bahwa semua resource adalah lokal. Contoh : pemetaan drive menggunakan Samba Server, NFS

2.    Lokasi : user tidak perlu mengetahui lokasi dari remote resources.

3.    Konkurensi : user tidak peduli keberadaan paralel akses ke remote resource dan inkonsistensi dihindari dengan menggunakan mekanisme concurrency control.

4.    Replication : menyembunyikan perbedaan-perbedaan antara layanan replicated dan non-replicated.

5.    Failure : menyembunyikan pengaruh partial fail. Hal ini dicapai dengan cara replikasi resources dan menerapkan mekanisme recovery

6.    Migration/Mobility : Kemampuan untuk melakukan relocate resource secara dinam ik tanpa kekuatiran rekonfigurasi ulang dari user.

7.    Performance : meminimalkan tambahan performance dalam menggunakan remote resource, sehingga response time dan trhoughput sebanding dengan ketika mengakses resource secara lokal.

8.    Scaling : menyembunyikan variasi dalam kelakukan skala/sistem ketika dilakukan perubahan scope atau skala sistem. Scaling seharusnya tidak memerlukan perubahan besar untuk struktur sistem dan operasi untuk mengakomodasi perubahan skala tersebut. Skala diukur dalam hal kecepatan (slow to fast), size (small to large), geograpgical scope (local or remote).

Contoh transparansi:

1.      http://www.google.com
Dimana lokasi fisiknya?

Tersebar dalam server farm?

2.      Pengguna HP tetap dapat berkomunikasi tanpa putus walaupun berpindah lokasi

3.      Akses ke tabel yang sama oleh beberapa user sekaligus

4.      Replikasi yahoo web server ke beberapa lokasi geografis yang lebih dekat dengan user

5.      User tidak mengetahui kapan data dipindah dari disk ke memori

Derajat Transparansi

Sasaran Transparansi distribusi dapat menjadi tujuan yang baik saat merancang dan mengimplementasikan system terdistribusi, tetapi harus tetap memperhatikan hal-hal seperti kinerja dan komprehensibilitas dan tingginya biaya untuk tidak memperoleh Transparansi penuh.

3.    Keterbukaan

Sistem Terdistribusi mampu memberikan pelayanan berdasarkan aturan-aturan standard yang menggambarkan sintaks dan semantic-semanti dari pelayanan tersebut. Dalam sistem terdistribusi, jasa umumnya ditentukan antarmuka bahasa, yang sering digambarkan dalam Definition Language Interface (IDL).

4.    Skalabilitas

Besarnya sebuah sistem dapat diukur. Artinya penambahan user dan sumber daya dapat dilakukan dengan mudah. Secara geografis, sebuah system pun dapat diukur, di mana user dan sumber daya terletak saling berjauhan.

Dari segi administrative, system pun dapat diukur. Artinya, sebuah system tetap dapat diatur dengan mudah meskipun mencakup banyak organisasi administrative yang berdiri sendiri. Berikut adalah konsep beserta contoh keterbatasan skalabilitas:

Ø Sentralisasi layanan contohnya sebuah server tunggal untuk semua pengguna

Ø Sentralisasi data contohnya sebuah buku on-line telepon tunggal

Ø Algoritma terpusat contohnya melakukan routing berdasarkan informasi yang lengkap

Keuntungan Sistem Terdistribusi Dibandingkan Sistem Terpusat

Faktor ekonomi menjadi penyebab terjadinya kemajuan teknologi informasi. Mahalnya perangkat lunak komputer dibandingkan dengan perangkat kerasnya membuat inovasi-inovasi baru dalam bidang perangkat lunak dalam pendekatnannya dalam penyelesaian sebuah masalah dalam bidang TIK.

Seperempat abad yang lalu, pakar komputer Herb Grosch menyatakan apa yang kemudian kemudian dikenal sebagai hukum Grosch: kekuatan komputasi CPU sebanding dengan kuadrat harga. Dengan membayar dua kali lebih banyak, Anda dapat mendapatkan kinerja empat kali. Pengamatan ini cocok dengan teknologi mainframe yang waktu itu cukup baik, dan menyebabkan sebagian besar organisasi untuk membeli komputer jenis ini.

Dengan teknologi mikroprosesor, hukum Grosch tidak lagi berlaku. Beberapa ratus dolar Anda bisa mendapatkan CPU chip yang dapat mengeksekusi lebih banyak instruksi per detik dari salah satu yang mainframe terbesar pada tahun 1980-an. Jika Anda bersedia membayar dua kali seperti yang banyak, Anda mendapatkan CPU yang sama, tetapi berjalan pada clock speed lebih tinggi.

Akibatnya, soulusi biaya yang paling efektif untuk memanfaatkan CPU dalam jumlah yang besar dan murah dalam sebuah sistem. Jadi alasan utama kecenderungan menuju sistem terdistribusi adalah bahwa sistem ini berpotensi memiliki banyak rasio kinerja atau harga yang lebih baik daripada satu sistem terpusat.  Akibatnya, sistem terdistribusi memberikan lebih banyak dana yang dapat dihemat.

Sebuah sedikit variasi pada tema ini adalah pengamatan bahwa kumpulan mikroprosesor tidak bisa hanya memberikan performance rasio yang lebih baik daripada satu mainframe jika dilihat dari segi harga, tetapi dapat menghasilkan kinerja yang mutlak bahwa tidak ada mainframe dapat mencapai harga seperti itu. Sebagai contoh, dengan teknologi saat ini memungkinkan untuk membangun sistem dari 10.000 modem chip CPU yang masing-masing berjalan pada 50 MIPS (Jutaan dari Petunjuk Per Second), dengan total kinerja dari 500.000 MIPS. Untuk prosesor tunggal (yaitu, CPU) untuk mencapai hal ini, harus menjalankan sebuah instruksi 0,002 nsec (2 picosec). Tidak ada mesin yang ada bahkan mendekati ini, dan baik pertimbangan teoritis dan teknik membuat tidak mungkin bahwa mesin pun pernah akan. Secara teoritis, teori Einstein menyatakan bahwa relativitas ada yang dapat berjalan lebih cepat daripada cahaya, yang dapat mencakup hanya 0,6 mm dalam 2 picosec. Praktis, komputer itu sepenuhnya kecepatan yang terkandung dalam kubus 0,6 mm akan menghasilkan begitu banyak panas itu akan meleleh seketika. Jadi apakah tujuan kinerja normal dengan biaya rendah atau kinerja yang sangat tinggi pada biaya yang lebih besar, sistem terdistribusi punya banyak untuk ditawarkan.

Sebagai informasi yang lain, beberapa penulis membuat perbedaan antara sistem terdistribusi, yang dirancang untuk memungkinkan banyak pengguna untuk bekerja bersama-sama, dan sistem paralel, yang satu-satunya tujuan adalah untuk mencapai percepatan maksimum pada satu masalah, seperti kita 500.000 mesin MIPS mungkin. Kami percaya bahwa pembedaan ini sulit untuk mempertahankan karena spektrum desain benar-benar sebuah kontinum. Kami memilih untuk menggunakan istilah "sistem terdistribusi" dalam arti yang luas untuk menunjukkan setiap sistem  yang beberapa CPU yang saling bekerja sama.

Sebuah alasan berikutnya untuk membangun sistem  terdistribusi adalah bahwa beberapa aplikasi yang inheren didistribusikan. Sebuah jaringan supermarket mungkin mempunyai banyak toko, masing-masing  mendapatkan barang yang dikirim secara lokal (mungkin dari peternakan lokal), membuat lokal penjualan, dan membuat keputusan-keputusan lokal tentang sayuran yang sangat tua atau busuk yang mereka harus dibuang. Oleh karena itu masuk akal untuk melacak persediaan di setiap toko di komputer lokal, bukan terpusat di kantor pusat. Setelah semua, sebagian besar permintaan dan update akan dilakukan secara lokal. Namun demikian, dari waktu ke waktu, manajemen tertinggi mungkin ingin mencari tahu berapa banyak sayur kobis yang dimiliki sekarang ini. Salah satu cara untuk mencapai tujuan ini adalah untuk membuat sistem lengkap terlihat seperti satu komputer ke program aplikasi, tetapi mengimplementasikan secara terpusat, dengan satu komputer per toko seperti yang telah kita jelaskan. Ini kemudian menjadi sistem terdistribusi komersial.

Gambar 1.2 Arsitektur Sistem Terpusat

Potensi lain keuntungan dari sistem terdistribusi dibandingkan dengan sistem terpusat adalah kehandalan lebih tinggi. Dengan mendistribusikan beban kerja lebih banyak mesin, sebuah kegagalan chip tunggal akan membawa instruksi turun paling banyak satu mesin. Idealnya, jika 5 persen dari mesin menurun pada setiap saat, sistem harus dapat terus bekerja dengan penurunan performa 5 persen. aplikasi berbahaya, seperti kontrol reaktor nuklir atau pesawat udara, menggunakan didistribusikan sistem untuk mencapai keandalan yang tinggi dapat menjadi pertimbangan dominan.

Akhirnya, pertumbuhan juga berpotensi besar. Sering kali, sebuah perusahaan akan membeli mainframe dengan maksud untuk melakukan semua pekerjaan. Jika perusahaan makmur dan berkembang, pada titik tertentu mainframe tidak akan lagi memadai. Satu-satunya solusi yang baik untuk mengganti mainframe yang lebih besar (jika ada) atau untuk menambahkan mainframe kedua. Kedua hal ini dapat menimbulkan kerusakan besar pada operasi perusahaan. Sebaliknya, dengan sistem terdistribusi, masih dapat dibuat hanya untuk menambahkan lebih banyak prosesor untuk sistem, sehingga memungkinkan untuk memperluas secara bertahap sesuai dengan kebutuhan. Keuntungan ini diringkas pada tabel berikut:

Item	Deskripsi
Economics	Mikroprosesor menawarkan harga yang lebih baik /perforrnance daripada mainframe
Speed	Sebuah sistem terdistribusi mungkin memiliki lebih banyak daya komputasi total daripada mainframe
Inherent distribution	Beberapa aplikasi spasial melibatkan mesin terpisah
Reliability	Jika satu mesin crash, sistem secara keseluruhan dapat masih bertahan
Incremental growth	Daya komputasi dapat ditambahkan sedikit demi sedikit

Konsep sistem terdistribusi

Dalam jangka panjang, kekuatan pendorong utama adalah keberadaan komputer pribadi dengan jumlah yang besar dan kebutuhan orang untuk bekerja sama dan berbagi informasi dengan cara yang nyaman tanpa terganggu oleh geografi atau distribusi fisik orang, data, dan mesin.

Keuntungan Sistem Terdistribusi Dibandingkan PC

Mengingat bahwa membeli mikroprosesor adalah biaya-efektif untuk melakukan bisnis, mengapa tidak memberi semua orang sebuah  PC dan membiarkan orang-orang bekerja secara mandiri? Untuk satu hal, banyak pengguna perlu untuk berbagi data. Sebagai contoh, petugas reservasi maskapai membutuhkan akses ke basis data master penerbangan dan pemesanan yang ada. Memberikan masing petugas pribadinya salinan dari seluruh data base tidak akan berhasil, karena tak seorang pun akan tahu mana kursi sudah dijual. Shared data mutlak penting untuk hal ini dan banyak aplikasi lainnya, sehingga mesin-mesin harus saling berhubungan. Mesin yang berhubungan dan mengarah pada sistem terdistribusi.

Personal Komputer IBM Series

Sharing sering melibatkan lebih dari sekedar data. Karena mahalnya peripheral, seperti laser printer, phototypesetters, dan perangkat penyimpanan arsip besar (mis., optik jukebox). Alasan ketiga untuk menghubungkan komputer menjadi sebuah komputer dalam sistem  terdistribusi adalah untuk mencapai peningkatan komunikasi dari orang ke orang. Bagi banyak orang, surat elektronik memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan surat kertas, telepon, dan FAX. Hal ini jauh lebih cepat daripada surat dengan kertas, tidak memerlukan kedua belah pihak untuk dapat tersedia pada saat yang sama seperti halnya telepon, dan tidak seperti FAX, menghasilkan dokumen yang dapat diedit, ulang, disimpan dalam komputer, dan dimanipulasi dengan program pengolah teks. Akhirnya, sebuah sistem terdistribusi secara potensial lebih fleksibel daripada memberi masing  pengguna komputer pribadi yang terisolasi. Meskipun satu model adalah memberikan setiap orang komputer pribadi dan menghubungkan mereka semua dengan sebuah LAN, ini bukan satu-satunya kemungkinan.

Item	Deskripsi
Data sharing	Memungkinkan banyak pengguna akses ke basis data yang umum
Device sharing	Memungkinkan banyak pengguna untuk berbagi perangkat mahal seperti printer warna
Communication	Membuat manusia ke manusia lebih mudah komunikasi, misalnya, melalui surat elektronik
F l e x y bi l i ty	Menyebar beban kerja di atas mesin yang tersedia yang paling biaya yang efektif

Tabel ringkasan sistem  terdistribusi

Kekurangan Sistem Terdistribusi 

Meskipun sistem terdistribusi memiliki kekuatan mereka, mereka juga memiliki kelemahan. Dalam bagian ini, kami akan menunjukkan beberapa dari mereka. Kita telah mengisyaratkan pada masalah terburuk: perangkat lunak. Dengan kondisi saat ini, kita lakukan tidak punya banyak pengalaman dalam merancang, melaksanakan, dan menggunakan didistribusikan lunak. Apa jenis sistem operasi, bahasa pemrograman, dan aplikasi cocok untuk sistem ini? Berapa banyak yang harus para pengguna mengetahui tentang distribusi? Berapa banyak yang seharusnya sistem lakukan dan berapa banyak yang harus pengguna lakukan? Para ahli berbeda (tidak, bahwa ini tidak untuk sistem pakar, tetapi ketika menyangkut sistem terdistribusi, mereka hampir tidak sama). Karena lebih penelitian dilakukan, masalah ini akan berkurang, tapi untuk saat ini tidak boleh diremehkan.

Masalah potensial kedua adalah karena jaringan komunikasi. Pesan dapat hilang, dan ini memerlukan software khusus untuk dapat memulihkannya, dan dapat terjadi kelebihan muatan. Ketika jaringan jenuh, itu harus diganti atau  ditambahkan. Dalam kedua kasus itu, sebagian dari satu atau lebih bangunan mungkin harus ditataulang dengan biaya besar, atau antarmuka jaringan mungkin dapat diganti (e.g., oleh serat optik). Setelah sistem baru, maka ketergantungan pada jaringan dapat meniadakan sebagian besar keuntungan sistem terdistribusi.

Akhirnya, mudah berbagi data, yang kita dijelaskan di atas sebagai keuntungan, bisa berubah menjadi pedang bermata dua. Jika orang dapat dengan mudah mengakses data seluruh sistem, mereka mungkin juga dapat dengan mudah mengakses data yang mereka tidak memiliki melihat bisnis. Dengan kata lain, keamanan sering kali menjadi masalah. Untuk data yang harus dirahasiakan di semua biaya, sering lebih baik daripada memiliki yang berdedikasi, terisolasi komputer pribadi yang tidak memiliki koneksi jaringan untuk lainnya mesin, dan disimpan di ruangan terkunci dengan aman yang aman di mana semua floppy disk disimpan.

Walaupun masalah potensial ini, banyak orang merasa bahwa keuntungan lebih besar daripada kerugian, dan diharapkan bahwa sistem terdistribusi akan menjadi semakin penting dalam tahun-tahun mendatang. Bahkan, kemungkinan dalam beberapa tahun, sebagian besar organisasi akan menghubungkan sebagian besar komputer mereka ke sistem terdistribusi besar untuk memberikan yang lebih baik, lebih murah, dan lebih nyaman layanan untuk pengguna. Komputer terisolasi dalam ukuran menengah atau usaha besar atau organisasi mungkin tidak akan pernah ada dalam sepuluh tahun.

1.3    KONSEP HARDWARE

Meskipun semua sistem terdistribusi terdiri dari beberapa CPU, ada beberapa cara berbeda hardware dapat diatur, terutama dalam hal bagaimana mereka saling berhubungan dan bagaimana mereka berkomunikasi. Pada bagian ini kita akan melihat secara singkat pada perangkat keras sistem terdistribusi, khususnya, bagaimana mesin yang terhubung bersama-sama. Pada bagian berikutnya kita akan memeriksa beberapa masalah perangkat lunak terkait dengan sistem terdistribusi.

Berbagai skema klasifikasi untuk sistem komputer beberapa CPU telah diusulkan selama bertahun-tahun, namun tidak satupun dari mereka telah benar-benar tertangkap dan telah diadopsi secara luas. Untuk tujuan kita, kita mempertimbangkan sistem hanya dibangun dari kumpulan komputer independen. Dalam gambar. 1-6, kita membagi semua komputer menjadi dua kelompok: mereka yang telah berbagi memori, biasanya disebut Multiprocessors, dan mereka yang tidak, kadang-kadang disebut multicomputers. Perbedaan penting adalah ini: dalam Multiprocessors, ada ruang alamat tunggal fisik yang dimiliki oleh semua CPU. Jika setiap CPU menulis, misalnya, nilai 44 untuk mengatasi 1000, setiap CPU lainnya kemudian membaca dari alamatnya 1000 akan mendapatkan nilai 44. Semua mesin berbagi memori yang sama.
Sebaliknya, dalam sebuah multicomputer, setiap mesin memiliki memori pribadi sendiri. Setelah satu CPU menulis nilai 44 untuk mengatasi 1000, jika CPU lain membaca alamat 1000 akan mendapatkan nilai apa pun ada di sana sebelumnya. Write dari 44 tidak mempengaruhi memori sama sekali. Sebuah contoh umum dari multicomputer adalah kumpulan komputer yang terhubung oleh jaringan.

  Gambar 1-6

Masing-masing kategori dapat dibagi lagi berdasarkan pada arsitektur jaringan interkoneksi. Dalam gambar, 1-6 kami menjelaskan dua kategori sebagai bus dan switched. Dengan bus berarti bahwa ada jaringan tunggal, backplane, bus, kabel, atau media lainnya yang menghubungkan semua mesin. Televisi kabel menggunakan skema seperti ini: perusahaan kabel kawat berjalan di jalan, dan semua pelanggan telah keran berjalan untuk itu dari televisi mereka.
Sistem Switched tidak memiliki tulang punggung tunggal seperti televisi kabel. Sebaliknya, ada kabel individu dari mesin ke mesin dengan banyak pola kabel yang berbeda digunakan. Pesan bergerak sepanjang kawat, dengan keputusan beralih eksplisit dibuat pada setiap langkah untuk pesan rute sepanjang salah satu kabel keluar. Sistem telepon di seluruh dunia publik diselenggarakan dengan cara ini.

Kami membuat perbedaan jauh antara sistem komputer terdistribusi yang homogen dan mereka yang heterogen. Pembedaan ini berguna hanya untuk multicomputers. Dalam multicomputer homogen, ada dasarnya hanya sebuah jaringan interkoneksi tunggal yang menggunakan teknologi yang sama di mana-mana. Seperti bijaksana, semua prosesor yang sama dan umumnya memiliki akses ke jumlah yang sama dari memori pribadi. Multicomputers Homogen cenderung digunakan lebih sebagai sistem paralel (bekerja pada sebuah masalah tunggal), seperti Multiprocessors.

Sebaliknya, sistem multicomputer heterogen mungkin berisi berbagai berbeda, komputer independen, yang pada gilirannya terhubung melalui jaringan yang berbeda. Misalnya, sistem komputer terdistribusi ma ybe dibangun dari koleksi yang berbeda lokal-area jaringan komputer, yang saling berhubungan melalui FDDI atau ATM-switched backbone. Dalam tiga bagian berikut, kita akan melihat lebih dekat pada multiprosesor, dan sistem multicomputer homogen dan heterogen. Meskipun topik yang tidak berkaitan langsung dengan perhatian utama kami, sistem terdistribusi, mereka akan menumpahkan beberapa lampu pada subjek karena organisasi sistem terdistribusi sering tergantung pada hardware.

1.3.1 Multiprocessors

Multiprocessors sistem berbagi semua properti kunci tunggal: semua CPU memiliki akses langsung ke memori bersama. Bus berbasis Multiprocessors terdiri dari beberapa jumlah CPU semua terhubung ke bus umum, bersama dengan modul memori. Sebuah konfigurasi yang sederhana adalah memiliki kecepatan tinggi backplane atau motherboard dimana CPU dan memori kartu dapat disisipkan.

Karena hanya ada satu memori, jika CPU A menulis sebuah kata untuk memori dan kemudian CPU B membaca kata kembali mikrodetik kemudian, B akan mendapatkan nilai hanya ditulis. Sebuah memori yang memiliki properti ini dikatakan koheren. Masalah dengan skema ini adalah bahwa dengan sesedikit 4 atau 5 CPU, bus biasanya akan kelebihan beban dan kinerja akan turun drastis. Solusinya adalah dengan menambahkan memori cache berkecepatan tinggi antara CPU dan bus, seperti yang ditunjukkan pada gambar ,1-7. Cache memegang kata yang paling baru diakses. Semua permintaan memori melalui cache. Jika kata yang diminta dalam cache, cache itu sendiri merespon CPU, dan tidak ada permintaan bus dibuat. Jika cache cukup besar, kemungkinan keberhasilan, yang disebut hit rate, akan tinggi, dan jumlah lalu lintas bus per CPU akan turun drastis, memungkinkan CPU lebih banyak dalam sistem. Cache ukuran 512 KB hingga 1 MB yang umum, yang sering memberikan hit rate dari 90 persen atau lebih.

 Gambar 1-7

Namun, pengenalan cache juga menciptakan masalah serius. Misalkan dua CPU, A dan B, masing-masing membaca kata yang sama dalam cache masing-masing. Maka A menimpa kata. Ketika B selanjutnya membaca kata itu, ia mendapat nilai lama dari cache, bukan nilai A hanya menulis. Memori ini sekarang membingungkan, dan sistem ini sulit untuk program. Caching juga digunakan secara luas dalam sistem terdistribusi, dan di sana juga kita harus berurusan dengan masalah memori tidak koheren.

Masalah dengan bus berbasis Multiprocessors adalah skalabilitas terbatas, bahkan ketika menggunakan cache. Untuk membangun sebuah mikroprosesor dengan lebih dari 256 prosesor, metode yang berbeda diperlukan untuk menghubungkan CPU dengan memori. Salah satu kemungkinan adalah untuk membagi memori menjadi modul dan menghubungkan mereka ke CPU dengan switch crossbar, sebagaimana shon di ara, 1-8 (a). Setiap CPU dan memori masing-masing memiliki koneksi yang keluar dari itu, seperti yang ditunjukkan. Pada setiap persimpangan I mungil elektronik crosspoint switch yang dapat dibuka dan ditutup dalam perangkat keras. Ketika CPU ingin mengakses memori tertentu, crosspoint beralih menghubungkan mereka ditutup sesaat, untuk memungkinkan akses untuk mengambil tempat. Keutamaan saklar crossbar adalah bahwa banyak CPU dapat mengakses memori pada saat yang sama, meskipun jika dua CPU mencoba untuk mengakses memori yang sama secara bersamaan, salah satu dari mereka akan harus menunggu.

Gambar 1-8

Kelemahan dari switch crossbar adalah bahwa dengan n CPU dan n kenangan, n2 crosspoint switch diperlukan. Untuk n yang besar, jumlah ini dapat menjadi penghalang. Akibatnya, orang telah mencari, dan menemukan, beralih jaringan alternatif yang memerlukan switch lebih sedikit. Jaringan omega ara, 1-8 (b) adalah salah satu contoh. Jaringan ini berisi empat switch 2x2, masing-masing memiliki dua input dan dua output. Setiap switch dapat rute baik input ke output baik. Sebuah hati-hati melihat sosok itu akan menunjukkan bahwa dengan pengaturan yang tepat dari switch, CPU dapat mengakses setiap memori setiap. Kelemahan switching jaringan seperti ini adalah bahwa mungkin ada beberapa tahap beralih antara CPU dan memori. Akibatnya, untuk memastikan latency rendah antara CPU dan memori, switching harus sangat cepat, yang tidak akan menjadi murah.

Orang-orang telah berusaha untuk mengurangi biaya beralih dengan pergi ke sistem hirarkis. Beberapa memori dikaitkan dengan setiap CPU. Setiap CPU dapat mengakses memori lokal sendiri dengan cepat, tapi memori mengakses orang lain adalah lebih lambat. Desain ini menimbulkan apa yang dikenal sebagai mesin (Access Memory seragam) NUMA. Meskipun mesin NUMA memiliki waktu akses yang lebih baik daripada rata-rata mesin didasarkan pada jaringan omega, mereka memiliki komplikasi baru bahwa penempatan program dan data menjadi penting untuk membuat akses yang paling pergi ke memori lokal.

1.3.2 Sistem multicomputer Homogen

            Berbeda dengan Multiprocessors, membangun multicomputer yang relatif mudah. CPU masing-masing memiliki koneksi langsung ke memori lokal sendiri. Satu-satunya masalah yang tersisa adalah bagaimana CPU berkomunikasi dengan satu sama lain. Jelas, beberapa skema interkoneksi yang dibutuhkan di sini, juga, tapi karena ini adalah hanya untuk CPU-CPU untuk-komunikasi, volume lalu lintas akan menjadi beberapa kali lipat lebih rendah daripada ketika jaringan interkoneksi juga digunakan untuk CPU-ke-memori lalu lintas .

            Pertama-tama kita akan melihat multicomputers homogen. Dalam sistem ini, yang juga disebut sebagai Sistem Jaringan Area (SAN), node yang dipasang di rak besar dan terhubung melalui, tunggal sering performa tinggi jaringan interkoneksi. Seperti sebelumnya, kita membuat perbedaan antara sistem yang didasarkan pada bus, dan orang-orang yang didasarkan pada switch.
            Dalam multicomputer bus berbasis, prosesor yang terhubung melalui jaringan multi-akses bersama seperti Fast Ethernet. Bandwidth dari jaringan biasanya 100 Mbps. Seperti bus berbasis Multiprocessors, bus berbasis multicomputers memiliki skalabilitas terbatas. Tergantung pada berapa banyak node benar-benar perlu untuk berkomunikasi, satu umumnya dapat tidak berharap banyak dari kinerja sistem dengan lebih dari 25-100 node.

Dalam multicomputer switch berbasis, pesan antara prosesor disalurkan melalui jaringan interkoneksi bukan siaran seperti dalam bus sistem berbasis. Topologi yang berbeda telah diusulkan dan dibangun. Dua populer Topologi jerat dan hypercubes, seperti yang ditunjukkan pada Gambar, 1-9. Grid yang mudah dipahami dan berbaring di papan sirkuit. Mereka yang paling cocok untuk masalah yang memiliki sifat dua dimensi yang melekat, seperti teori grafik atau visi.

 Gambar 1-9

Hypercube adalah sebuah kubus n-dimensi. Mereka hypercube dari Gambar, 1-9 (b) adalah empat-dimensi. Hal ini dapat dianggap sebagai dua kubus biasa, masing-masing dengan 8 simpul dan 12 tepi. Setiap titik adalah CPU. Setiap sisi adalah hubungan antara dua CPU. Simpul yang sesuai pada masing-masing dua kubus yang terhubung. Untuk memperluas hypercube ke lima dimensi, kita akan menambahkan satu set dari dua kubus yang saling berhubungan untuk gambar, menghubungkan tepi yang sesuai dalam dua bagian, dan sebagainya.

Multicomputers Switched dapat bervariasi. Pada salah satu ujung spektrum, ada Prosesor Massively Paralel (MPP) yang besar, superkomputer jutaan dolar yang terdiri dari ribuan CPU. Dalam banyak kasus, CPU tidak berbeda dari yang digunakan dalam workstation atau PC. Apa yang membuat perbedaan dengan multicomputers ther dia menggunakan jaringan interkoneksi kinerja tinggi proprietary. Jaringan ini dirancang untuk mencapai latency rendah dan bandwidth tinggi. Juga, pengukuran khusus diambil untuk memastikan toleransi kesalahan. Dengan ribuan CPU, tidak dapat dihindari bahwa setidaknya beberapa CPU akan memecah setiap minggu. Ini akan dapat diterima jika CPU gagal tunggal akan menurunkan seluruh mesin.
Di ujung lain spektrum, kita menemukan bentuk populer multicomputers beralih dikenal sebagai Cluster dari Workstation (KK), yang pada dasarnya merupakan kumpulan PC standar atau workstation yang terhubung melalui of-the-rak komponen komunikasi seperti papan Myrinet. Ini adalah jaringan interconnectton yang membedakan KK dari MPP. Juga, tidak ada tindakan khusus umumnya diambil untuk memastikan tinggi I / O bandwidth atau untuk menjaga terhadap kegagalan sistem. Pada umumnya, pendekatan ini membuat KK yang sederhana dan murah.

1.3.3 Sistem Multicomputer Heterogen

Kebanyakan sistem terdistribusi seperti yang digunakan saat ini dibangun di atas multicomputer heterogen. Ini berarti bahwa komputer yang merupakan bagian dari sistem dapat bervariasi sehubungan dengan, misalnya, prosesor jenis, ukuran memori, dan I / O bandwidth. Bahkan, beberapa komputer sebenarnya bisa sistem paralel kinerja tinggi, seperti Multiprocessors atau multicomputers homogen. Juga, jaringan interkoneksi mungkin sangat heterogen juga. Sebagai contoh, penulis telah membantu membangun sistem home-minuman komputer terdistribusi, yang disebut DAS, terdiri dari empat kelompok multicomputers, saling berhubungan melalui backbone wide-area ATM-switched. Contoh lain dari heterogenitas adalah pembangunan skala besar-multicomputers menggunakan jaringan yang ada dan tulang punggung. Sebagai contoh, tidak jarang untuk memiliki sistem kampus-lebar terdistribusi yang berjalan di atas jaringan area lokal dari departemen yang berbeda, dihubungkan melalui backbone berkecepatan tinggi. Dalam wide-area sistem, situs yang berbeda mungkin, pada gilirannya dihubungkan melalui jaringan publik seperti yang ditawarkan oleh operator iklan menggunakan layanan jaringan seperti SMDS atau frame relay.

Berbeda dengan sistem yang dibahas dalam bagian sebelumnya, banyak skala besar, multicomputer heterogen tidak memiliki sistem global pandangan, yang berarti bahwa aplikasi tidak dapat berasumsi bahwa kinerja yang sama atau jasa yang avalaible di mana-mana. Karena, heterogenitas skala melekat mereka dan sebagian besar dari semua, kurangnya pandangan sistem global, perangkat lunak yang canggih yang dibutuhkan untuk membangun aplikasi untuk multicomputers heterogen. Di sinilah sistem terdistribusi menyesuaikan Untuk membuatnya tidak perlu untuk pengembang aplikasi untuk warry tentang hardware, sistem terdistribusi memberikan lapisan software yang melindungi aplikasi yang terjadi di tingkat hardware.

1.4 Konsep Perangkat Lunak

Meskipun hardware penting, software bahkan lebih penting. Gambaran yang sistem berikan kepada para penggunanya, dan bagaimana mereka berpikir tentang sistem, sangat ditentukan oleh sistem operasi dan perangkat lunak, bukan perangkat keras. Dalam bagian ini kita akan memperkenalkan berbagai jenis sistem operasi untuk Multiprocessors dan multicomputers yang baru saja kita mempelajari, dan mendiskusikan jenis perangkat lunak yang berjalan pada perangkat keras.

Sistem operasi tidak dapat dimasukkan ke dalam computer secara assembling seperti perangkat keras. Secara alamiah perangkat lunak yang samar dan tak berbentuk. Namun, lebih-atau-kurang mungkin untuk membedakan dua jenis sistem operasi untuk beberapa sistem CPU: loosely coupled dan tightly coupled. Sebagaimana akan kita lihat, loosely coupled dan tightly coupled software secara analog berbeda dengan loosely coupled dan tightly coupled.

Perangkat lunak Loosely-coupled memungkinkan komputer dan pengguna dari suatu sistem terdistribusi secara mendasar independen satu sama lain, tetapi tetap untuk berinteraksi dengan terbatas tingkat mana yang diperlukan. Pertimbangkan sekelompok personal komputer, masing-masing yang memiliki CPU, memori sendiri, hard disk sendiri, dan sistem operasi sendiri, tetapi  berbagi beberapa sumber daya, seperti laser printer dan database, menggunakan LAN. Sistem ini longgar digabungkan, karena individu mesin jelas dibedakan, masing-masing dengan tugas untuk dilakukan.

Untuk menunjukkan betapa sulitnya  membuat definisi di daerah ini, sekarang mempertimbangkan sistem yang sama seperti di atas, tetapi tanpa jaringan. Untuk mencetak file, user menulis file di floppy disk, membawa ke mesin dengan printer, membacanya dan kemudian mencetaknya. Apakah ini masih suatu sistem terdistribusi, hanya sekarang bahkan lebih loosely coupled? Sulit untuk dijelaskan. Dari sudut pandang fundamental, benar-benar tidak ada perbedaan teori antara berkomunikasi melalui LAN dan berkomunikasi dengan membawa disket. Pada kebanyakan orang dapat mengatakan bahwa penundaan dan kecepatan data yang lebih buruk.

Pada keadaan ekstrem yang lain kita mungkin menemukan multiprosesor didedikasikan untuk menjalankan program secara paralel. Software untuk sistem ini, baik aplikasi program dan sistem operasi yang dibutuhkan untuk mendukung itu, jelas banyak lebih erat digabungkan daripada contoh sebelumnya.

Kita telah melihat empat jenis hardware dan didistribusikan dua jenis. Secara teori, seharusnya ada delapan kombinasi hardware dan software. Pada kenyataannya, hanya empat bernilai pembeda, karena bagi pengguna, teknologi interkoneksi tidak terlihat. Bagi sebagian besar tujuan, sebuah multiprosesor adalah multiprosesor, apakah itu menggunakan bus dengan snoopy cache atau menggunakan jaringan omega. Pada bagian berikut, kita akan melihat beberapa yang kombinasi paling baik dari  hardware dan software.

 Sistem operasi terdistribusi adalah salah satu implementasi dari sistem terdistribusi, dimana sekumpulan komputer dan prosesor yang heterogen terhubung dalam satu jaringan. Koleksi-koleksi dari objek-objek ini secara tertutup bekerja secara bersama-sama untuk melakukan suatu tugas atau pekerjaan tertentu. Tujuan utamanya adalah untuk memberikan hasil secara lebih, terutama dalam:

-          file system

-          name space

-          Waktu pengolahan

-          Keamanan

Akses  ke  seluruh  resources,  seperti  prosesor, memori,  penyimpanan  sekunder,  dan

perangakat keras. Sistem  operasi  terdistribusi  bertindak  sebagai  sebuah  infrastruktur/rangka  dasar  untuk network-transparent  resource  management.  Infrastruktur  mengatur  low-level  resources  (seperti

Processor, memory, network interface dan peripheral device yang lain) untuk menyediakan sebuah platform  untuk  pembentukan/penyusunan  higher-level  resources(seperti  Spreadsheet,  electronic mail messages, windows).